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4.6自感和互感
第四章
電磁感應
觀看視頻并思考：小燈泡為什么會發光？
新課引入
視頻中兩個線圈并沒有直接連接，為什么也能產生電流？這是什么原理？
兩個線圈之間是沒有導線相連的，但當一個線圈中電流發生改變時，它所產生的變化的磁場會在另一個線圈中產生感應電動勢的現象，稱為互感。
在法拉第的實驗中，兩個線圈之間并沒有導線相連，但電流表會發生偏轉，這運用的也是互感現象。
互感現象產生的感應電動勢，稱之為互感電動勢。
互感現象、互感、互感電動勢：
1.在法拉第的實驗中，兩個線圈之間并沒有導線相連，但當一個線圈中的電流變化時，它所產生的變化是磁場會在另一個線圈中產生感應電動勢．這種現象叫做互感．
2.互感電動勢：互感現象中產生的感應電動勢。
一.互感現象
3.互感現象應用及防止：
應用：變壓器
一.互感現象
(雙選)如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，當PQ在外力作用下運動時，MN在磁場力作用下向右運動，則PQ所做的運動可能是(　　)
欄目鏈接
A．向右勻加速運動
B．向左勻加速運動
C．向右勻減速運動
D．向左勻減速運動
【牛刀小試】
BC
通電自感
接通、斷開開關Ｓ，線圈會不會產生感應電動勢？
如何設計實驗電路？
猜測一下實驗現象？
線圈中電流發生變化時，自身的回路中是否還有電磁感應現象呢？
S
A
B
R
IA
B原
B感
E
IA
IB
如何改進實驗電路？
如何解釋實驗現象？
接通、斷開開關Ｓ，線圈會不會產生感應電動勢？
自身的內部磁場變化
自身的磁通量變化
自身的感應電動勢產生
S
A
B
R
自身的電流變化
在視頻中，接通、開關Ｓ，與線圈L相連的燈泡亮度會怎樣變化，為什么會這樣？產生這樣的原因是什么？
二.自感現象
1.當一個線圈中的電流變化時，它產生的變化的磁場不僅在鄰近的電路中激發出感應電動勢，同樣也在它本身激發出感應電動勢，這種現象稱為自感．
自感現象產生的原因：
導體本身電流變化，引起自身磁通量的變化。
斷電自感
電路斷開時，因線圈中的電流減小而導致磁通量發生變化，產生自感電動勢阻礙原電流的減小，L中的電流只能從原值IL開始逐漸減小，S斷開后，L與
A組成閉合回路，L中的電流從A中流過，因為IL
>IA。所以A不但不立即熄滅，反而更閃亮后才熄滅。
由于導體本身的電流發生變化而產生的電磁感應現象叫做自感現象。
在自感現象中產生的感應電動勢叫自感電動勢。
自感現象產生的原因：
導體本身電流變化，引起自身磁通量的變化。
原電流增大，自感電動勢與原電流反向。
自感電動勢的作用：阻礙原電流的變化。
原電流減小，自感電動勢與原電流同向。
下圖甲、乙電路中，電阻R和自感線圈L的電阻都很小．接通S，使電路達到穩定，燈泡A發光，則(　　)
【牛刀小試】
A．在電路甲中，斷開S，A將漸漸變暗
B．在電路甲中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗
C．在電路乙中，斷開S，A將漸漸變暗
D．在電路乙中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗
AD
如下圖所示的電路，D1與D2是兩個相同的小電燈，L是一個自感系數相當大的線圈，其電阻與R相等．由于自感現象，在開關S接通和斷開時，燈泡D1和D2先后亮暗的次序是(　　)
變
式
遷
移
【牛刀小試】
A．接通時，D1先達最亮，斷開時，D1后熄滅
B．接通時，D2先達最亮，斷開時，D2后熄滅
C．接通時，D2先達最亮，斷開時，D2先熄滅
D．接通時，D1先達最亮，斷開時，D1先熄滅
A
1.自感電動勢的大小:決定于線圈本身的構造和通過線圈的電流的變化快慢。
描述線圈本身的構造特征的物理量:自感系數（L）
問題：自感電動勢大小跟哪些因素有關？
四.自感系數
(1)大小：線圈的長度越長，線圈的橫截面積越大，單位長度上匝數越多，線圈的自感系數越大，線圈有鐵芯比無鐵芯時自感系數大得多．
(2)單位：亨利(符號H)，1亨＝103毫亨＝106微亨，即1
H＝103
mH＝106
μH.
(3)物理意義：表征線圈產生自感電動勢本領大小的物理量，數值上等于通過線圈的電流在1
s內改變1
A時產生的自感電動勢的大小．
　
欄目鏈接
約瑟夫·亨利
Henry
Joseph
1797-1878
美國著名物理學家，1867年起，
任美國科學院第一任院長;
1829年制成了能提起一噸重鐵
塊的電磁鐵；
1830年發現電磁感應現象，
比法拉第早一年；
1832年發現了電流的自感現象；
……
問題：在斷電自感的實驗中，開關斷開切斷了電路與電源的連接，燈泡卻能閃亮一下？試從能量的角度加以解釋。
開關閉合時線圈中有電流，電流產生磁場，能量儲存在磁場中，開關斷開時，線圈作用相當于電源，把磁場中的能量轉化成電能。
磁場也是能量的載體。
通電線圈的能量是以磁場能量的形式儲存在線圈磁場中。
下列說法正確的是(　　)
A．當線圈中電流不變時，線圈中沒有自感電動勢
B．當線圈中電流不變時，線圈中有穩定的自感電動勢
C．當線圈中電流增大時，線圈中自感電動勢的方向與線圈中電流的方向相反
D．當線圈中電流減小時，線圈中自感電動勢的方向與線圈中電流的方向相反
【牛刀小試】
AC
一、互感現象：
1、當一個線圈中電流變化，在另一個線圈中產生感應電動勢的現象，稱為互感。
2、應用：變壓器
二、自感現象
1、由于導體本身的電流發生變化而產生的電磁感應現象
2、①
通電自感：產生的感應電動勢阻礙自身電流的增大
②
斷電自感：產生的感應電動勢阻礙自身電流的減小
三、自感系數
1、自感電動勢的大小：
2、自感系數L：與線圈大小、形狀、圈數、有無鐵芯有關
課堂小結
課后作業：
課后問題與練習
同步訓練
謝謝觀看
THANK
YOU!

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